太阳能光伏双轴跟踪系统
太阳能跟踪系统
“高度角-方位角”全跟踪系统
先根据太阳运行规律计算出一天内某时刻太阳高度角a和方位角B的理
论值,驱动器根据理论值和跟踪检测的误差补偿值驱动电机，电机带动执行机构工作，从而调整太阳能电池板的角度，完成对太阳的跟踪。
跟踪装置工作原理如图一所示:
图一
装置满足的要求如下：
1. 方位角跟踪范围：0?20 °;高度角跟踪范围：0?90。。同时要避免极限位置
锁死。
2. 防止跟踪角加速度过大，引起附加载荷过大，平均跟踪角为0.2 °min.
3. 跟踪精度为± 1 °.太阳的平均角速度为0.25 °/min,即每隔4min太阳能电池板
与太阳能光线就有1 °的偏差，所以，最多每隔4min就要调整一次太阳能电池板的角度。
4. 装置的刚度和强度要能满足最大抗风150km/的要求。
5. 自身跟踪能耗较低。
图二.太阳能跟踪控制器硬件结构框图
光伏双轴跟踪装置
说明书摘要 一种光伏双轴跟踪装置，主要内容为：水平电机固定安装在水平蜗轮蜗杆减速器上，而水平蜗轮蜗杆减速器固定安装在水平壳体上，水平蜗轮蜗杆减速器输出轴通过水平联轴器与水平小齿轮轴连接，水平大齿轮与水平小齿轮啮合带动水平大齿轮轴的转动，来调整太阳能电池板在经度方向上的跟踪；竖直电机固定安装在竖直蜗轮蜗杆减速器上，而竖直蜗轮蜗杆减速器固定安装在竖直壳体上，竖直蜗轮蜗杆减速器输出轴通过竖直联轴器与竖直小齿轮轴连接，竖直大齿轮与竖直小齿轮啮合带动竖直轴的转动，来调整太阳能电池板在纬度方向上的跟踪。本装置可在经度和纬度方向上进行调整，使其与太阳光线时刻保持垂直，提高了光伏发电装置的发电能力。
摘要附图1234567891011 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
权利要求书 1.一种光伏双轴跟踪机构，其特征在于，该系统包括水平电机（10）固定安装在水平蜗轮蜗杆减速器（9）上，而水平蜗轮蜗杆减速器（9）固定安装在水平下壳体（11）上，水平蜗轮蜗杆减速器（9）输出轴通过水平联轴器（8）与水平小齿轮轴（3）连接，水平大齿轮（5）与水平小齿轮（6）啮合带动水平大齿轮轴（2）的转动，水平大齿轮轴（2）、水平小齿轮轴（3）采用水平轴承（4）支撑，来调整太阳能电池板（1）在经度方向上的跟踪；竖直电机（13）固定安装在竖直蜗轮蜗杆减速器（14）上，而竖直蜗轮蜗杆减速器（14）固定安装在竖直壳体（19）上，竖直蜗轮蜗杆减速器（14）输出轴通过竖直联轴器（15）与竖直小齿轮轴（16）连接，竖直大齿轮（18）与竖直小齿轮（17）啮合带动竖直轴（12）的转动，竖直轴（12）、竖直小齿轮轴（17）采用竖直轴承（20）支撑，来调整太阳能电池板（1）在纬度方向上的跟踪。 2．如权利要求1所述的一种光伏双轴跟踪机构，其特征在于采用水平涡轮蜗杆减速器（9）带动水平齿轮传动副（5,6）实现水平方向高的传动比，竖直涡轮蜗杆减速器（14）带动竖直齿轮传动副（17,18）实现竖直方向高的传动比。 3．如权利要求1所述的一种光伏双轴跟踪机构，其特征在于竖直轴（12）采用三对竖直轴承（,20）支撑，水平大齿轮轴（2）采用三对水平轴承（4）支撑。
双轴跟踪
ZXS双轴跟踪支架的介绍与技术参数 紫旭光电ZXS采用西班牙技术，比固定系统增加40%以上的电力输出。紫旭ZXS双轴太阳能跟踪器，平台接收面积最大可达93平方米，拥有252度旋转方位角和60度提升角旋转器。回转轴承和减速电机通过齿轮环驱动垂直轴电动升降机系统驱动水平轴，基于三角公式计算天文位置的创新型混合控制系统，可获得 太阳精确位置。 主要特点 1.先进的定位控制 CP125为ZXS提供最佳的定位控制，向日葵方式跟踪，做到精确定位计算，精确地移动控制及风速的安 全控制。 2.提高能量输出 紫旭ZXS太阳能地面支架追踪系统比固定的太阳能安装系统多了40%的能量输出。 3.良好的适应性 不受天气、季节和地理位置的影响，可以安装于多种户外环境。 4.安全性 使用独立的传动电动机，驱动受控仪，因此不会受到不均匀沉降的影响，同时提供防雷击系统及台风防 止系统。 5.高品质 无论是原材料的选择，还是生产过程，紫旭光电都进行严格的质量管制，以确保系统的结构强度以及使 用寿命达到最优。 技术参数 安装地点户外 追踪系统类型双轴 追踪精度±1o 最大系统面积 15m2-93m2 系统排列按设计图纸 跟踪轴水平和垂直 垂直和水平旋转角垂直轴最大旋转角度252度 水平轴旋转角70度 跟踪器允许的最大组件功率直至12.9KWp(可调接收平台) 地基按地面性质情况设计尺寸的钢筋混泥土 抗风能力风载1：通常状态-14m/s(50km/h) 风载2：安全状态-35m/s(126km/h) 风载3：瞬间最大-66.5m/s(240km/h) 质保年限十年
阳能双轴跟踪系统/太阳能双轴跟踪/双轴太阳能跟踪系统 产品规格：RY-SL-B 产品说明： 系统介绍 目前，国内外太阳能路灯主要采用固定安装方式，其全天的有效日照时间约为5小时，其余日照时间内因太阳光光强不足或阳光入射角小的原因而导致发电量大幅度下降。 常州润源电子科技有限公司RY-SL-B型双轴太阳跟踪系统采用了自主研发设计的阳光跟踪传感器、控制器及传动执行机构，其最大特点是跟踪控制系统的低功耗。 实际测试结果表明，100W的太阳能电池板配上RY-SL-B型双轴太阳能路灯跟踪系统后，发电量至少增加45%，而系统本身的能耗为0.1W，达到了实用化及市场推广应用的目的。 系统组成 RY-SL-B型双轴太阳跟踪系统由阳光跟踪传感器、控制器和传动执行机构三部分组成。 阳光跟踪传感器 在有效光照条件下的全程对阳光高精度测量，并将太阳光方位信号转换成电信号，传送给跟踪控制器。 控制器 跟踪控制器接收太阳光跟踪定位传感器的信号后，驱使传动执行机构运转，使太阳能电池板垂直于太阳光。 传动执行机构 采用独特的机械结构设计，实现水平方向360°、俯仰180°旋转，最大抗风可达10级。
太阳能自动跟踪系统的设计
太阳能自动跟踪系统的设计 1引言 开发新能源和可再生资源是全世界面临的共同课题，在新能源中，太阳能发电已成为全球发展最快的技术。太阳能作为一种清洁无污染的能源，开发前景十分广阔。然而由于太阳存在着间隙性，光照强度随着时间不断变化等问题，这对太阳能的收集和利用装置提出了更高的要求(见图1)。目前很多太阳能电池板阵列基本都是固定的，不能充分利用太阳能资源，发电效率低下。据测试，在太阳能电池板阵列中，相同条件下采用自动跟踪系统发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%左右。 所谓太阳能跟踪系统是能让太阳能电池板随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置，能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。目前市场上所使用的跟踪系统按照驱动装置分为单轴太阳能自动跟踪系统和双轴太阳能自动跟踪系统。所谓单轴是指仅可以水平方向跟踪太阳，在高度上根据地理和季节的变化人为的进行调节固定，这样不仅增加了工作量，而且跟踪精度也不够高。双轴跟踪可以在水平方位和高度两个方向跟踪太阳轨迹，显然双轴跟踪优于单轴跟踪。 图1 太阳能的收集装置现场 从控制手段上系统可分为传感器跟踪和视日运动轨迹跟踪(程序跟踪)。传感器跟踪是利用光电传感器检测太阳光线是否偏离电池板法线，当太阳光线偏离电池板法线时，传感器发出偏差信号，经放大运算后控制执行机构，使跟踪装置从新对准太阳。这种跟踪装置，灵敏度高，但是遇到长时间乌云遮日则会影响运行。视日运动轨迹跟踪，是根据太阳的实际运行轨迹，按照预定的程序调整跟踪装置。这种跟踪方式能够全天候实时跟踪，其精度不是很高，但是符合运行情况，应用较广泛。 从主控单元类型上可以分为PLC控制和单片机控制。单片机控制程序在出厂时由专业人员编写开发，一般设备厂家不易再次进行开发和参数设定。而学习使用PLC比较容易，通过PLC厂家技术人员的培训，设备使用厂家的技术人员可以很方便的学会简单的调试和编写，并且PLC能够提供多种通讯接口，通讯组网也比较方便简单。
光伏最大功率点跟踪系统DCDC变换器的设计【开题报告】
毕业设计开题报告 电气工程及其自动化 光伏最大功率点跟踪系统DC/DC变换器的设计 1选题的背景、意义 据预测，2050年世界人口将增至89亿，届时的能源需求将是目前的3倍，而可再生能源要占50％，而绝对地说，2050年可再生能源供应量将是现在全球能耗的2倍。中国能源界的权威人士预测，到2050年，中国能源消费中煤只能提供总能耗电的30～50％，其余50~70%将靠石油、天然气、水电、核电、生物质能和其它可再生能源[1]。由于中国自己的油气资源、核电和水力资源都十分有限，直接地大量燃烧生物质能也将会被逐渐淘汰。 国际上普遍认为，在长期的能源战略中，太阳能光伏发电在太阳能热发电、风力发电、海洋发电、生物质能发电等许多可再生能源中具有更重要的地位。而太阳能发电最为突出，这是因为光伏发电有无可比拟的优点：充分的清洁性、绝对的安全性、确实的长寿命和免维护性、初步的实用性、资源的充足性及潜在的经济性等[2]。1998年在维也纳召开的“第二届全球光伏大会”，世界著名太阳能专家施密特教授作为大会主席，面对2000多名与会代表，也指出太阳能将在21世纪中取代原子作为世界性能源，唯一的问题是在2030年实现，还是在2050年实现。而日本的“新阳光计划”，欧盟“可再生能源白皮书”都把光伏作为首先发展项目[3]。 所以不论从经济、社会的可持续发展和保护人类生存的地球生态环境的高度来审视，还是解决21世纪众多人口能源问题，在有限资源和环保要求的双重之月下发展经济已成全球的热点问题，发展太阳能光伏发电有着巨大的现实意义。所以利用光伏最大功率跟踪显得尤为重要[4]。 2相关研究的最新成果及动态 随着能源日益紧张，效率成为DC/DC变换器的最为重要的指标之一。如何提高变换器的转换效率，前人做了大量的研究，各种新的拓扑结构。软开关技术以及同步整流技术被不断的提出，而其中LLC谐振变换器以及两级结构DC/DC
最大功率跟踪控制在光伏系统中的应用
最大功率跟踪控制在光伏系统中的应用3X 赵庚申33,王庆章 (南开大学光电所,天津300071) 摘要:对最大功率跟踪控制中DC2DC变换器的原理和控制方法进行了实验研究,利用DC2DC转换电路和单片机控制系统实现最大功率点跟踪,使太阳电池始终保持最大功率输出;和普通的控制器相比增加输出功率5%～15%。 关键词:光伏(PV);最大功率点跟踪(MPPT);DC2DC变换器 中图分类号:TP206 文献标识码:A 文章编号:100520086(2003)0820813204 T racing and Control of Maximum Pow er Point in a PV System ZHAO G eng2shen33,WAN G Qing2zhang (Institute of Photoelectronics,Nankai University,Tianjin300071,China) Abstract:Principle and control method of DC2DC conversion for MPPT in a solar cell system experi2 mentally discussed.MPPT was implemented with a DC2DC conversion circuit and a MCU control system,and more output power of5to15percent than common control mathod was achieved. K ey w ords:photovoltaics system(PV);maximum power point tracking(MPPT);DC2DC conversion 1 引 言 独立光伏系统一般是由储能蓄电池电压来选择太阳电池输出电压,而对蓄电池的充放电控制则是通过监控蓄电池的电压实现,控制工作电压在一定程度上可以调节太阳电池的输出。但太阳电池的最大功率点是变化的。当太阳电池的最大功率点超出所控制的范围时,就会浪费一部分能源。因此,为了有效利用太阳能,就必须跟踪控制太阳电池的最大功率点来调节太阳电池的输出;同时将蓄电充电电压限制在一定的范围,以保证蓄电池有稳定的电压。在并网发电光伏系统中,通过跟踪控制太阳电池的最大功率点来调节太阳电池的输出,可以随时将系统富裕的电能馈送到常规电网,最大限度地利用太阳能。 DC2DC变换器是通过控制电压的方法将不控的直流输入变为可控的直流输出的一种变换电路,被广泛应用于开关电源、逆变系统和用直流电动机驱动的设备中[1]。用DC2DC变换器可以实现最大功率点的跟踪(MPPT)。实际使用中用DC2DC变换器实现MPPT有不同的方法,其中谐振法是利用开关型电压逆变器的输出电压,通过电感、电容产生谐振,电感上的电压通过变压器和桥式整流向蓄电池充电。该方法可以通过改变工作频率来调节输出电压和电流,实现MPPT,但线路较复杂,需用中间变压器,本文将DC2DC变换器接入太阳电池的输入回路,并将对DC2DC变换器的输入、输出电压和电流测量结果通过单片机的分析运算,由单片机输出PWM脉冲调节DC2DC转换器内部开关管的占空比来控制太阳电池的输出电流,从而使蓄电池电压保持恒定。同时通过控制开关管的占空比也可调节太阳电池输出。由于采用了升降压式(buck2boost)DC2DC转换电路[2]来实现MPPT,所以该方法电路简单、软硬件结合、控制方法灵活。 2 MPPT原理和控制方法[3] 2.1 升降压式DC2DC变换电路 升降压式DC2DC转换电路原理如图1。在开关管Q1处于导通状态时,电源给电感L充电,L上的 光电子?激光 第14卷第8期 2003年8月 J ournal of Optoelectronics?L aser Vol.14No.8 Aug.2003 X收稿日期:2003203212 3 基金项目:“十五”国家重大科技攻关资助项目(2002BA901A44) 33E2m ail:zhaogs@https://www.360docs.net/doc/826057228.html,
太阳能路灯双轴跟踪系统设计
太阳能路灯双轴跟踪系统设计 摘要：针对当前太阳能路灯转换效率低的弊端，介绍了一种太阳能路灯双轴跟踪系统，通过实时检测光强的变化驱动执行机构，保证太阳能电池板始终垂直于太阳光线，从而提高太阳能利用效率。实验表明，太阳能电池板在双轴跟踪情况下，发电量要比最佳角度固定安装提高34%。 关键词： AVR单片机；太阳能路灯；双轴跟踪；光伏发电；蓝牙 随着科技日新月异的发展，太阳能产品层出不穷，太阳能路灯应运而生并得以飞速发展。太阳能路灯的供电方式主要有两种：一种是太阳能市电互补方式，另外一种是纯太阳能供电方式。前者除了需要挖沟渠，铺设电缆等大量的繁琐基础工程，还要长期不断地对线路和其他配置进行维护和更新，成本较高。但因其以市电作为储备能源，所以对太阳能发电量要求不高。后者不需要铺设电缆，无储备能源，成本低。为了使路灯正常工作，需要保证太阳能电池板的功率足够高，以产生充足的电量。而由于发电效率不高的问题，有时候会出现蓄电池电量低，无充足电量供予路灯照明的现象，其可靠性大大不如市电互补方式。为了提高其工作可靠性，本文提出一种太阳能路灯双轴跟踪系统。此系统通过在东西、南北两个方向实时跟踪太阳，达到提高太阳能利用效率和增加发电量的目的，以提高纯太阳能式供电的可靠性。 1 系统概述 太阳能路灯双轴跟踪系统由控制系统、太阳能充放电控制器、12 V铅酸蓄电池、电机、太阳能电池板、跟踪支架以及路灯等组成。其中控制系统主要包括供电电路、单片机及外围电路、光电检测电路、掉电检测电路、位置反馈电路、蓝牙无线传输电路、电机驱动电路等。太阳能双轴跟踪装置的原理框图。 核心的控制单元采用了ATMEL公司的ATmage16，ATmage16拥有16 KB的系统内可编Flash，512 B EEPROM，1 KB SRAM，32个通用I/O口，8路10位具有可选差分输入级可编程增益的ADC，3个具有比较模式的灵活的定时器/计数器和具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，功能齐全且强大。 当太阳从东方升起且达到一定光照强度时，系统开始识别太阳的方位，并调整相应的角度，开始进行一天的跟踪。傍晚，当太阳光线弱到一定程度时，停止跟踪。为了避免晚上因为其他灯光的影响导致系统电机的误动作，在停止跟踪后，系统将休眠10个小时，此期间，光电检测模块停止工作，电机不动作。直到10小时过后，单片机将驱动电机回到最东边，光电检测模块也重新开始检测太阳光线，开始新的一天的工作。太阳能充放电控制器可以有效地控制蓄电池的充放电，防止蓄电池因过充或过放等不正常使用而降低寿命。本系统以经济、节能、实用为核心设计思想，除了能够在东西、南北两个方向上同时跟踪太阳，还能实现以下四个功能： （1）位置反馈功能。使系统能够辨别自己所处的跟踪方位。 （2）蓝牙通信功能。维修人员可以通过手机客户端实现双轴跟踪系统的控制、参数设定和系统的状态检测。 （3）掉电检测功能。使系统在检测到蓄电池低电量时停止跟踪，以防止蓄电池的过放。系统实时检测蓄电池电量，当蓄电池电量不足时，控制模块将驱动电机，使太阳能电池板置于最佳安装角度，并停止跟踪。蓄电池并不会因此停止对控制系统的供电。 （4）抗风性设计。当遇到狂风或是暴风雨天气时，控制系统将驱动电机，将太阳能电池板放平，使之所受外力最小。 2 机械结构
关于编制太阳能光伏发电自动跟踪系统项目可行性研究报告编制说明
太阳能光伏发电自动跟踪系统项 目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 编制时间：https://www.360docs.net/doc/826057228.html, 高级工程师：高建
关于编制太阳能光伏发电自动跟踪系统项 目可行性研究报告编制说明 （模版型） 【立项 批地 融资 招商】 核心提示： 1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (8) 2.1项目提出背景 (8) 2.2本次建设项目发起缘由 (8) 2.3项目建设必要性分析 (8) 2.3.1促进我国太阳能光伏发电自动跟踪系统产业快速发展的需要 (9) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (9) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (9) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (9) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (10) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (10) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (11) 2.4项目可行性分析 (11) 2.4.1政策可行性 (11) 2.4.2市场可行性 (11) 2.4.3技术可行性 (12) 2.4.4管理可行性 (12) 2.4.5财务可行性 (13) 2.5太阳能光伏发电自动跟踪系统项目发展概况 (13)
自动跟踪太阳能光伏发电系统方案
自动跟踪太阳能光伏发电系统方案 方案需求 ?光伏发电管理急需精细化，降本增效。 ?传统光伏支架未能最大化利用太阳能，无法跟踪光照。 ?光伏板依靠本地维护人员巡检管理，人工成本高，且存在漏检现象。 方案介绍 宇飞太阳能自主研发的自动跟踪太阳能光伏发电系统，是一种能随着太阳角度变化，按照一定的算法，控制太阳能板转动，增加有效受光面积，从而增加电厂发电量带来更高收益的自动化控制系统，可以理解为“向日葵”。 自动跟踪太阳能光伏发电系统其实是一套负反馈控制系统，工控机采集角度传感器信息后，根据当前角度与目标角度的差异，下发控制指令驱动电机带动推拉杆运动使太阳能板旋转，直至采集回来的当前角度与目标角度吻合。 系统组成 自动跟踪太阳能光伏发电系统由：太阳能跟踪支架，太阳能组件，带监控模块的MPPT控制器，蓄电池，逆变器及连接线缆组成。 太阳能跟踪支架规格参数
1、立柱直径：φ220mm 2、立柱高度：650mm 3、安装容量：最大6块450W 4、光伏板倾角：25度角度固定 5、抗风能力：14级，带细钢丝绳斜拉结构； 6、材料：不锈钢材料 7、旋转精度：1度 8、旋转速率：12分钟旋转半圈 9、旋转角度：220度， 10、提高发电量：天气晴好情况下，冬季提高发电量15%；春秋季提高30%；夏季提高45%；综合全年提高25-35%（不同地区发电量提高有区别） 11、控制器电源：12V由光伏板输出供电（或者提供集中12V 直流供电） 12、控制方式：将光伏板固定好，并将追日控制器接好电源线后，天气晴朗条件下旋转立柱自动带着光伏板跟踪太阳；在天阴时，自动转入时控控制状态，每隔5分钟自动旋转1度； 13、而且每个旋转立柱内部都有同步控制系统，确保每台旋转立柱每次旋转的角度完全一致，光伏板以最强光强功率发电。晚上天黑，自动回东。 14、由多个旋转立柱组成的各种规模的光伏电站，由于旋转立柱的东限位位置全部一致，旋转立柱内置机械同步装置，可以确
光伏双轴跟踪装置
光伏双轴跟踪装置
说明书摘要 一种光伏双轴跟踪装置，主要内容为：水平电机固定安装在水平蜗轮蜗杆减速器上，而水平蜗轮蜗杆减速器固定安装在水平壳体上，水平蜗轮蜗杆减速器输出轴通过水平联轴器与水平小齿轮轴连接，水平大齿轮与水平小齿轮啮合带动水平大齿轮轴的转动，来调整太阳能电池板在经度方向上的跟踪；竖直电机固定安装在竖直蜗轮蜗杆减速器上，而竖直蜗轮蜗杆减速器固定安装在竖直壳体上，竖直蜗轮蜗杆减速器输出轴通过竖直联轴器与竖直小齿轮轴连接，竖直大齿轮与竖直小齿轮啮合带动竖直轴的转动，来调整太阳能电池板在纬度方向上的跟踪。本装置可在经度和纬度方向上进行调整，使其与太阳光线时刻保持垂直，提高了光伏发电装置的发电能力。
摘要附图1234567891011 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
权利要求书 1.一种光伏双轴跟踪机构，其特征在于，该系统包括水平电机（10）固定安装在水平蜗轮蜗杆减速器（9）上，而水平蜗轮蜗杆减速器（9）固定安装在水平下壳体（11）上，水平蜗轮蜗杆减速器（9）输出轴通过水平联轴器（8）与水平小齿轮轴（3）连接，水平大齿轮（5）与水平小齿轮（6）啮合带动水平大齿轮轴（2）的转动，水平大齿轮轴（2）、水平小齿轮轴（3）采用水平轴承（4）支撑，来调整太阳能电池板（1）在经度方向上的跟踪；竖直电机（13）固定安装在竖直蜗轮蜗杆减速器（14）上，而竖直蜗轮蜗杆减速器（14）固定安装在竖直壳体（19）上，竖直蜗轮蜗杆减速器（14）输出轴通过竖直联轴器（15）与竖直小齿轮轴（16）连接，竖直大齿轮（18）与竖直小齿轮（17）啮合带动竖直轴（12）的转动，竖直轴（12）、竖直小齿轮轴（17）采用竖直轴承（20）支撑，来调整太阳能电池板（1）在纬度方向上的跟踪。 2．如权利要求1所述的一种光伏双轴跟踪机构，其特征在于采用水平涡轮蜗杆减速器（9）带动水平齿轮传动副（5,6）实现水平方向高的传动比，竖直涡轮蜗杆减速器（14）带动竖直齿轮传动副（17,18）实现竖直方向高的传动比。 3．如权利要求1所述的一种光伏双轴跟踪机构，其特征在于竖直轴（12）采用三对竖直轴承（,20）支撑，水平大齿轮轴（2）采用三对水平轴承（4）支撑。
双轴跟踪说明书
太阳双轴跟踪说明书 此控制板板为太阳能双轴跟踪系统，控制两个直流电机的旋转，使电池板对准太阳。系统为12V系统，所以需要的是两个可以正反转的12V直流电机。实际连接时把仰俯的电机连接到上边，把旋转的电机连接到下边。 一、整体连接图如下：见图1 图1 二、左上角KEY1、KEY2、KEY3、KEY4为手动控制两个电机的正反转，见图2 KEY5无定义。 图2
三、下边红色拨码开关为跟踪的时间间隔，图3 1：为1小时间隔跟踪一次。 2：为2小时间隔跟踪一次。 3：为3小时间隔跟踪一次。 4：为1分钟间隔跟踪一次（只能作为测试用） 都不拨上的话，默认为1小时间隔跟踪一次。不可以组合拨码。组合默认为1小时。 图3 四、无线控制电机正反转。AB键控制一个电机的正反转，CD键控制另一个电机的正反转。图4为无线接收模块，安装在控制板上，有元器件的面朝外。 图4 图5为无线发射模块 图5
接收模块的安装，元器件朝外 六、LED显示定义，图6 第一个红色LED：快闪表示白天工作，慢闪表示进入黑夜状态，等待第二天继续工作。 第二个绿灯LED：亮表示进入黑夜状态，灭表示白天状态。 第三个绿色LED：亮表示南北电机需要旋转到太阳位置，灭表示南北方向太阳已经到达最佳位置。 第四个绿色LED：亮表示东西电机需要旋转到太阳位置，灭表示东西方向太阳已经到达最佳位置。 图6 七、左下角为传感器接入端口，图7 +PV-：表示需要把电池板的正负极接入，来判断黑夜和白天，如果不接入判断为黑夜状态。+WIN-：表示风速测试接口。 +GM-：表示光敏测试接口。 +X-：表示未知测试接口，用户可自己定义。 后三种都没有接入，如果需要的话，联系本人。 图7 八、数码管的显示，图8 数码管显示的是剩余时间，从60分钟到0分钟。如果测试的话每一分钟跟踪一次；如果一小时跟踪的话，则到0跟踪一次；2小时跟踪一次的话，需要两次60到0跟踪一次；同理三小时需要三次60到0的显示状态。 图8 九、RJ45网线接口为传感器的接线口，已经做好，连接上即可，自己做也可。单需要把传感器和板子的接口线顺序反过来。 图9 十、KEY6：复位键。 十一、电机连接，图10
太阳能电池板双轴自动跟踪伺服控制系统的设计
题目：光伏发电太阳能电池板双轴伺服控制系统研究 一、题目说明 1、双轴跟踪的基本原理 双轴跟踪又可以分为两种方式:极轴式全跟踪和高度----方位角式全跟踪。极轴式全跟踪原理如图1.1所示，太阳能设备的能量转换部分的一轴指向地球北极，即与地球自转轴相平行，故称为极轴；另一轴与极轴垂直，称为赤纬轴。工作时太阳能设备的能量转换部分所在平面绕极轴运转，其转速的设定与地球自转角速度大小相同方向相反用以跟踪太阳方位角:反射镜围绕赤纬轴作俯仰转动是为了适应太阳高度角的变化，通常根据季节的变化定期调整。 图1.1 极轴式跟踪 高度角---方位角式太阳跟踪方法又称为地平坐标系双轴跟踪，其原理如图1.2所示。太 图1.2 高度---方位角式全跟踪
阳能设备的能量转换部分的方位轴垂直于地平面，另一根轴与方位轴垂直，称为俯仰轴。工作时太阳能设备的能量转换部分根据太阳的视日运动绕方位轴转动改变方位角，绕俯仰轴作俯仰运动改变太阳能设备的能量转换部分的倾斜角，从而使能量转换部分所在平面的主光轴始终与太阳光线平行。这种跟踪系统的特点是跟踪精度高，而且太阳能设备的能量转换部分的重量保持在垂直轴所在的平面内，支承结构的设计比较容易。 2、光伏发电系统光电板自动跟踪系统的原理 太阳电池方阵的发电量与阳光入射角有关，光线与太阳电池方阵平面垂直时发电量最大，如果改变入射角，发电量将明显下降。其基本原理与结构为：由2台电动机和减速机分别构成方位角转动机构和高度角转动机构，光电传感器与太阳能电池板方阵平面垂直安装。随着光线方向的细微改变，传感器失衡，引起系统输出信号产生偏差，达到一定幅度时，方向开关电路启动，执行机构开始进行纠正，使光电传感器重新达到平衡，即太阳能电池板方阵平面与光线构成90度角而停止转动，并完成一次调整周期。如此不断地调整，时刻沿着太阳的运行轨迹追随太阳，构成一个闭路负反馈系统，实现了跟踪功能。该系统不需设定基准位置，跟踪器永远不会迷失方向。系统还设有防杂光干扰及夜间停止跟踪电路，并附有手动控制开关，以方便调试。光电板跟踪系统框图如图1.3所示。 图1.3 光电板自动跟踪系统框图 3、太阳高度角和方位角 1) Coper方程 太阳光线与地球赤道面的交角就是太阳的赤纬角，以 表示。在一年中，太阳赤纬每天都在变化，但不超过士23°27′的范围。夏天最大变化到夏至日的+23°27′;冬季最小变化到冬至日的-23°27′.太阳赤纬随季节变化，按照Coper方程， 计算得：
(整理)十大光伏跟踪器企业.
十大光伏跟踪器企业 光伏跟踪系统通过实时跟踪太阳运动，使太阳光直射光伏阵列，从而增加光伏阵列接收到的太阳辐射量，提高太阳光伏发电系统的总体发电量。目前使用广泛的有四种光伏自动跟踪系统，包括水平单轴跟踪、双立柱斜单轴跟踪、垂直单轴跟踪和双轴跟踪，其中水平单轴跟踪和倾斜单轴跟踪、垂直单轴跟踪只有一个旋转自由度，双轴跟踪具有两个旋转自由度。北极星太阳能光伏网编辑按照已知销售商数量(非静态指标)列出了国内前十名光伏跟踪器制造商，仅供参考。 1、无锡昊阳新能源科技有限公司 无锡昊阳新能源科技有限公司是一家集技术开发、生产及工程服务为一体的高新技术型企业。多年来，公司在太阳能离网供电、太阳能并网发电、聚光太阳能组件等领域积累了坚实的技术实力和丰富的项目经验，拥有多项专利及权威认证资质，可以为用户提供包括系统设计，产品定制开发，系统集成及工程实施在内的整体解决方案。公司总部位于江苏省无锡宜兴经济开发区，并在北京、西安、中东、印度及美国均设有办事处。 昊阳一直专注于跟踪系统的研发创新，在太阳能跟踪系统方面已拥有全面的生产线，产品包括水平单轴跟踪器，倾角单轴跟踪器，垂直单轴跟踪器，双轴跟踪器，HCPV高倍聚光跟踪器及跟踪系统驱动机构等。 2、江阴凯迈机械有限公司
凯迈集团是世界领先的回转驱动装置供应商，产品广泛应用于太阳能跟踪系统、高空作业车、工程机械车辆、园林机械、起重机和造船业、建筑机械、游乐场、自动停车场、矿用和隧道钻床、交通运输和输送装置、通讯雷达车及卫星地面接收器等，是全球化美资公司。 公司通过2009年的组织架构重建，目前集团公司设立三个全资子公司，分别为凯迈北美公司，凯迈欧洲公司和凯迈中国公司。作为全球生产基地，研发中心和市场销售分区，凯迈中国致力于为我们尊贵的客户持续不断的提供优质的服务和产品，以期达到或超越客户的期望。到2010年为止，公司已经向全世界各主要市场提供了超过110,000多套各类回转驱动装置。 3、杭州慧源新能源科技有限公司 杭州慧源新能源科技有限公司隶属于柏年光电标饰有限公司(简称柏年光标)创建于1996年。慧源坐落于杭州钱江经济开发区，地处超山风景区、丁山湖湿地和塘栖古镇一带，工厂位于约12万平方米的生产基地(柏年产业园)及约2万平方米的研发、综合办公大楼。为打造全球领先的太阳能光伏支架和追日系统产品产业基地奠定了良好的基础。 慧源由生产各类标识产品的展示支架产品起步，经过多年技术创新，已开发出一系列太阳能光伏支架系统，从斜屋顶到地面大型电站及停车棚，国际销售遍及澳大利亚、新西兰、印度和泰国，产品出口全球10多个国家和地区。
基于光伏发电的自动跟踪系统的设计方案
基于光伏发电的自动跟踪系统的设计方案 跟踪系统设计方案 2.1控制方法的确定 2.1.1该领域现有的控制方法 太阳电池方阵的发电量与入射角有关，光线与太阳电池方阵平面垂直时发电量最大，改变入射角，发电量明显下降。基本原理与结构：由两台电动机和减速机分别构成方位角转动机构和高度角转动机构，光电传感器置放大，与太阳电池板方阵平面垂直安装。随着光线方向的细微改变，传感器失衡，引起系统输出信号产生偏差，当这一输出信号达到一定幅度时，方向开关电路启动，执行机构开始进行纠正，使光电传感器重新达到平衡，即太阳能电池板方阵平面与光线成90度角而停止转动，完成一次调整周期。如此不断调整，时刻沿着太阳的运行轨迹追随太阳，构成一个闭路负反馈系统，实现了跟踪。该系统不需设定基准位置，跟踪器永不迷失方向。系统设有防杂光干扰及夜间停止跟踪电路，并附有手动控制开关，以方便调试[4]。系统结构如图2-1所示。 阴天或太阳被云层遮挡时，光线很弱，发电量极小，跟踪将无意义，系统会自动停止跟踪。即使天边某处透出相对较亮的光线，跟踪器也不会被误导跟踪，实现了防杂光干扰。云散日出时，自动跟踪器即时响应，找到太阳，跟踪到位。傍晚光线消失，已不能发电，传感器会发出信号，夜间停止电路启动，并转回到，转动机构上下终点共设 4个限位开关，以防万一出轨。 图2-1 双轴光伏发电自动跟踪系统结构框图 跟踪器所用传感器有三种：方位和仰角太阳传感器，风力传感器，日光开关。太阳传感器是把聚光电池阵列法线偏离太线的角度信号转变为电信号的装置，它是跟踪系统的重要部件，在很大程度上决定跟踪的精度。太阳传感器测量太阳的方位，如有偏向，通过驱动电机的运转使电池阵列对准太阳。风力传感器采用感应式器件，当风力达到一定强度（如
高精度双轴跟踪系统设计方法
一种高精度双轴太阳能自动 跟踪系统的设计 1 系统硬件结构 该设计主要由以下几个方面组成: MCU 控制电路、光电转换电路、实时时钟电路、电机驱动电路、电源电路以及键盘显示电路等，如图 1 所示。—35—低压电器( 2011No．16) ·分布式电源·图 1 系统结构框图系统主要实现时钟控制跟踪和光电跟踪混合式跟踪方法，阴天和夜晚系统不跟踪，并记录系统停止的时间。由三个光敏传感器一直采集光照强度，当光照强度达到系统要求时，根据时钟控制跟踪方法粗控制直流电机，直到太阳光斑达到一定围时再转为光电精确控制，采用遮挡光照的四象限方法。在一直天气晴朗的情况下，电机停止时间不超过30 min，可一直采用光电精确控制，当受光面与太阳光垂直时停止系统跟踪，且不断采集高度角和方位角的光电信号，信号差达到一定阈值时可再次启动系统跟踪。 1． 1 微控制器设计 系统主控芯片 MCU 采用 STC12C5206AD，窄体直插式封装 28 脚，23 个 I/O 端口。该芯片带有八路 8 bit 高速 A/D 转换通道，两路 PWM 输出，UART 串行通信，6 KB 片内 Flash 程序存储器及带有内部 E2PROM，支持在系统可编程和在应用可编程( ISP/IAP) 功能，比传统80C51 速度快到6 ～12 倍，价格低廉，完全能满足太阳跟踪装置的要求 单片机与外围电路连接如图 2 所示。 图 2 系统电路连接设计图 1． 2 时钟电路设计 时钟电路选择 DS1302，与 AT89C51 单片机接口采用三线( RST，SCLK 和 I/O) 连接，RST 提供了 31 Bytes 的非易失性 SRAM，用于数据存储;SCLK 保存系统时钟和日期。I / O 为时钟控制跟踪太阳做输入信号。电路连接如图 3 所示。该设计中，采用大容量电容蓄电，作为 DS1302 的后备电源，DS1302 的工作电压宽达 2． 5 ～5． 5 V。 1． 3 光电转换电路设计 光敏电阻采用 LXD5516D，具有高灵敏度、快速响应时间、低功耗、高性价比等特点。其中，亮电阻 5 ～10 kΩ，暗电阻 200 kΩ以上，亮电阻和光照强度的关系并不是完全的线性关系。采集电路设计如图 4 所示，调节电位器，使在亮电阻时输出电压在2 ～3 V，通过稳压后进行 A/D 转换。该设计共用七个光敏电阻，其中，A、B、C 三个光敏电阻安置在太阳跟踪装置的不同位置，用来判断阴天还是晴天，同时其他两对( E，W) ，( S，N) 光敏电阻分别用于判断方位角和高度角的光照精度，以便精确驱动电机运行。 图 3 时钟控制电路 图 4 光敏电阻采集电路 1． 4 其他部分电路设计 该设计采用直流电动机，通过驱动芯片 L298带动电机运行，驱动电路和内部系统电路采用光电隔离，具有高精度、低成本、电动机运行噪声低等优点。 键盘和显示部分采用 ZLG7290 智能控制芯片。该芯片具有 I 2 C 串行接口，可控制八个共阴极数码管显示和 64 个键盘。该部分在调试过程中作为人、机交互界面，调试成功后可以不使用，节省成本。 限位开关用来控制小型电动机的运行范围，减少因电动机的无谓转动而带来的电源损耗及机械磨损。 2 软件系统设计
光伏电站太阳跟踪系统技术要求汇总
光伏电站太阳跟踪系统技术要求（GB/T 29320-2012） 1范围 本标准规定了光伏电站太阳跟踪系统（以下简称跟踪系统）的外观、支架结构、驱动装置、控制系统、安装、可靠性、环境适应性等技术要求及试验方法，以及对于检验规则、标志、包装、运输和储存的技术要求。 本标准适用于光伏电站的平板式和聚光式太阳跟踪系统 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 跟踪系统tracking system 通过机械、电气、电子电路及程序的联合作用，调整光伏组件平面的空间角度，实现对入射太阳光跟踪，以提高光伏组件发电量的装置。又称向日跟踪系统、追日跟踪系统、太阳跟踪器。 跟踪系统一般可分为单轴跟踪系统和双轴跟踪系统。跟踪的具体参数按坐标系可分为地平坐标系、赤道坐标系。 跟踪系统按结构型式可分为独立型和联动型。 跟踪系统按外观形状可分为T型（塔柱式、立柱式），V型（双V型、W型)，O型（盘式）和其他型式。 跟踪系统按跟踪精度可分为通用（普通）型（平板式太阳跟踪系统）和精密型（聚光式太阳跟踪系统）。点聚焦型聚光器一般要求双轴跟踪，线聚焦型聚光器仅需单轴跟踪。 3.2 平板式跟踪系统flat plate tracking system 用于安装平板式光伏组件的跟踪系统。
聚光式跟踪系统CPV tracking system 用于安装聚光式光伏组件的跟踪系统。 注：聚光倍率低于100倍为低倍聚光，不低于100倍为高倍聚光。 3.4 单轴跟踪系统single-axis tracking system 绕一维轴旋转的跟踪系统。又称一维跟踪系统。 注：单轴跟踪系统可分为水平单轴跟踪系统、倾斜单轴跟踪系统和垂直单轴跟踪系统。 3.5 双轴跟踪系统dual-axis tracking system 绕二维轴旋转的跟踪系统。又称二维跟踪系统。 注：双轴跟踪系统以地平面为参照系，跟踪的是太阳高度角和太阳方位角；以赤道平面为参照系，跟踪的是赤纬角和时角。 3.6 线聚焦跟踪系统line-focus tracking system 光伏聚光器利用透镜或反射镜将太阳光聚焦在光伏组件线阵列上的跟踪系统。 3.7 点聚焦跟踪系统point-focus tracking system 光伏聚光器利用透镜或反射镜将太阳光以点方式聚焦在光伏组件上的跟踪系统。 3.8 太阳入射角angle of incidence 入射阳光射线与接收平面法线的夹角。
双轴跟踪光伏发电系统介绍
7.5KW双轴跟踪光伏发电系统介绍 太阳能以其不竭性和环保优势已成为当今国内外最具发展前景的新能源之一，光伏发电技术应用目前已从军事领域、航天领域进入到工业、农业、商业、通信、家用电器以及公用设施等部门，尤其可以在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用。 太阳能发电指的是利用太阳辐射在半导体界面产生光生伏特效应，将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术是有太阳能电池组件，再配合太阳能电池方阵、直流汇流装置、光伏控制器、蓄电池组、光伏逆变器、太阳跟踪控制系统、交流配电装置等设备，形成了光伏发电系统。 该系统有30块250Wp的单晶硅太阳能电池板通过直流汇流装置，就形成为输出功率7.5KWp的太阳能电池方阵。在太阳能发电系统中，单个太阳能电池板发出的电能电压低、电流小，必须经过直流汇流装置将直流电集中收集，通过光伏控制器将太阳能电池所发的电能送往蓄电池储存起来，光伏逆变器把蓄电池的电能通过逆变，将直流电逆变成交流电送往负载。 目前很多太阳能电池方阵基本上都是固定的，不能充分利用太阳能资源，发电效率低。因为太阳能存在着间歇性、光照方向和强度随时间不断变化等问题，这对太阳能的收集和利用装置提出了更高的要求。如果能始终保持太阳能电池板和光照的垂直，使其最大化地接收太阳能。在太阳能发电相同条件下，采用自动跟踪发电系统要比固定发电系统的发电量提高40 % ~ 65 %左右。 太阳能自动跟踪控制系统由传感器单元、信号处理单元、电气主控单元、机械驱动单元、直流汇流装置、交流配电装置等组成。该系统的光敏传感器是用来检测太阳光强的。当太阳与电池方阵发生偏差时，偏差信号经过运算和比较，并发出指令使步进电机执行动作；驱动机械部分转动推动整个装置旋转进行调整偏差，保证太阳能电池方阵正对太阳光，以达到自动跟踪太阳的目的。该系统配有自动保护功能，当风力达到8级时电池方阵自动快速收平，在风力下降时该系统解除防风保护功能，恢复自动跟踪过程。 该系统是集光、电、机于一体的智能控制系统。该系统经过长时间的实验运行，具有精度高、操作方便、运行稳定、结构简单等特点；而且能更正不同时间的坐标位置，不必人工干预，特别适合天气变化比较复杂和无人值守的情况。大幅提高了太阳能发电的效率，大幅降低了太阳能发电的成本，有很好的推广价值和市场前景。
太阳能光伏发电自动跟踪控制系统设计
太阳能光伏发电自动跟踪控制系统设计 发表时间：2019-09-21T11:56:42.470Z 来源：《基层建设》2019年第18期作者：廖春华 [导读] 摘要：为了提高太阳能的利用效率，设计了太阳能光伏发电自动跟踪控制系统。 广东保威新能源有限公司 528000 摘要：为了提高太阳能的利用效率，设计了太阳能光伏发电自动跟踪控制系统。本文首先对光伏发电进行了简述，介绍了光伏电池的发电原理及光伏发电的优点和不足；其次对光电跟踪和太阳运动轨迹跟踪这两种自动跟踪方式进行了探讨；最后对自动跟踪控制系统设计进行分析。 关键词：太阳能；自动跟踪；视日运动跟踪；光电跟踪；硬件；软件 引言 随着全球工业的快速发展，全球能源匮乏和大气污染日益严重。太阳能作为一种清洁可再生能源，对解决以上问题起到了不可替代的作用。我国太阳能资源丰富，分布广泛，提高太阳能的利用率，可为我国经济的可持续发展提供强有力的动力支援。当前，如何提高太阳能的接收效率成为研发的重点。 一、光伏发电 1.1光伏电池 太阳能光伏发电主要通过光伏电池进行光能和电能之间的转化，通过PN结的电场效应产生电能。当前光伏电池的种类很多，制作工艺也有很多种，其原理是一致的，如图1所示。 图1光伏电池的发电原理图 光伏电池的发电效率随着太阳光谱分布、太阳光强度及电池自身温度等的变化而不断变化。 1.2光伏发电的优点 光伏电池是以PN结半导体为主，在地球上拥有丰富的半导体制作原材料——硅，因此光伏发电与传统的发电设备相比，有以下优点：（1）太阳能非常丰富，取之不尽，用之不竭，在当前看来，太阳能是一种可以“无限”使用的可再生免费能源。 （2）光伏发电不会产生噪声、有害气体、磁场、光等对人体造成影响的污染物，是真正的绿色环保能源。 （3）适合于各种有太阳光照的环境，一旦安装调试成功，无需进行材料的运输。 （4）当前的光伏设备的使用寿命一般长达25年以上，随着工艺和技术的提高，其使用寿命还会不断增长。 1.3光伏发电的不足 光伏发电的能力与太阳光的强度有着直接的关系，当前社会上的光伏设备一旦安装，在一天之中，其发电的能力随着太阳的转动而不同，这使得发电的效率受到极大的影响。另外，自然界中的风也可能改变光伏电池原有的位置，严重影响光伏电池的发电效率。 二、太阳能跟踪控制方法 目前国内外太阳能跟踪控制方法有很多种，常用的跟踪控制方法主要有视日运动轨迹跟踪和光电跟踪两种方法。 2.1视日运动轨迹跟踪方法 太阳运行的轨迹是有规律可循的，通过计算可以得出任何时间和地点的太阳位置，从而完成对日跟踪。可以认为，早上太阳从东方升起经正南方向向西运动并落山，太阳在方位角上以15°/h匀速运动，24h移动一周。高度角等于当地纬度作为一个极轴不变。跟踪过程是将固定在极轴上的太阳能电池板以地球自转角速度15°/h的速度转动，即可达到跟踪太阳，保持太阳能电池板平面与太阳光线垂直的目的。该方法控制简单，但安装调整困难，初始角度很难确定和调节，受季节等因素影响较大，控制精度较差等。 2.2光电跟踪方式 图2光电跟踪控制示意图 光电跟踪是国内外常用的跟踪方式。高度角和方位角分别利用两只光敏管进行太阳跟踪。4只光敏管安装在一个透光的玻璃试管中。如图2所示，每对光敏管被中间隔板隔开，对称地放在隔板两侧。当太阳光线垂直照射光伏阵列时，两只光敏管的感光量在误差允许的范围